Selekcja UV mutantów drożdży Yarrowia lipolytica do biosyntezy erytrytolu z glicerolu

• Autorzy: Rywinska A. , Bak M. , Rakicka M. , Tomaszewska L. , Boruczkowski T. , Lazar Z. , Musial I. , Rymowicz W.

Warianty tytułu

EN

Selection of the UV mutants of Yarrowia lipolytica yeast for erythritol biosynthesis from glycerol

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na drodze mutagenezy indukowanej promieniowaniem UV uzyskano 24 mutanty w szczepie Yarrowia lipolytica Wratislavia K1. Selekcja na podstawie analizy wzrostu na podłożu YNB z erytrytolem wskazała 9 szczepów, których powierzchnia kolo­nii była zbliżona do powierzchni kolonii szczepu wyjściowego. W 7-dobowych hodowlach wstrząsarkowych, w podłożach z glicerolem, drożdże produkowały od 10,3 do 16,6 gdm-3 erytrytolu oraz od 11,5 do 17,9 gdm-3 mannitolu. Do hodowli bioreaktorowych wybrano szczep K1-UV20 oraz K1-UV21. Najwyższe stężenie erytrytolu uzyskano przy wykorzy­staniu glicerolu odpadowego oraz z dodatkiem NaCl, z udziałem szczepu K1-UV21, który produkował 78,7 gdm-3 tego związku z wydajnością 0,49 g-g" i z szybkością objętościową produkcji równą 0,68 gdm-3h-1. Badania podobieństwa filogenetycznego, z wykorzysta­niem metody RAPD-PCR, wykazały wysokie podobieństwo mutanta Wratislavia K1-UV21 z wyjściowymi szczepami Y. lipolytica.

EN

Twenty-four mutants in strain Yarrowia lipolytica Wratislavia K1 were obtained after mutagenesis induced by UV irradiation. The selection, on the basis of the growth ability on YNB medium containing erythritol, indicated nine strains with the size of colony surface similar to parent strain. In the 7-day shake-flasks experiment, in glycerol media, yeast produced from 10.3 to 16.6 gdm-3 of erythritol and from 11.5 to 17.9 gdm-3 of manni- tol. For further studies in bioreactor cultures strains K1-UV20 and K1-UV21 were chosen. The highest concentration of erythritol was obtained by strain K1-UV21 on crude glycerol medium, where 78.7 gdm-3 of erythritol was produced corresponding to 0.49 g-g4 yield and 0.68 gdm"3h-1 volumetric productivity. The analysis of philogenetic similarity of based on RAPD-PCR method showed high similarity of the mutant strain Wratislavia K1-UV21 to parental strains of Y. lipolytica.

Słowa kluczowe

PL

drozdze; Yarrowia lipolytica; glicerol; erytrytol; mutageneza indukowana; mutanty; biodiesel; paliwa; produkcja biopaliw

EN

yeast; Yarrowia lipolytica; glycerol; erythritol; induced mutagenesis; mutant; biodiesel fuel; fuel; biofuel production

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Biotechnologia
• Rocznik: 2012
• Tom: 11
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.23-37,rys.,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Rywinska A.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul.Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

autor

Bak M.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul.Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

autor

Rakicka M.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul.Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

autor

Tomaszewska L.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul.Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

autor

Boruczkowski T.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul.Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

autor

Lazar Z.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul.Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

autor

Musial I.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul.Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

autor

Rymowicz W.

• Katedra Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, ul.Chełmońskiego 37/41, 51-630 Wrocław

Bibliografia

• Abad S, Turon X., 2012. Valorization of biodiesel derived glycerol as a carbon source to obtain added-value metabolites: Focus on polyunsaturated fatty acids. 30 (3), 733-741.
• Cho C.H., Kim S.Y., Noh B.S., Oh D.K., 1999. Effect of osmotic pressure of salt on erythritol production by Pichia sp. Food Science Biotechnol. 8, 73-77.
• Dzieniszewski G., 2009. Wybrane aspekty ekologiczne i ekonomiczne zasilania silników Diesla paliwami roślinnymi. Inż. Rol. 6, 45-52.
• Hanczakowski P., 2008. Wykorzystanie glicerolu pozostałego po produkcji biopaliw w żywieniu zwierząt gospodarskich. Wiad. Zoot. 2, 17-20.
• Hattori K., Suzuki T., 1974. Production of erythritol by «-alkane grown yeasts. Agr. Biol. Chem. 38, 581-586.
• Johnson D.T., Taconi K.A., 2007. The glycerin glut: options for the value-added conversion of crude glycerol resulting from biodiesel production. Environ Prog 26(4), 338-348.
• Kijora C., Bergner H., Kupsch R.D., Hagemann L., 1995. Glycerin als Futterkomponente in der Schweinmast. Arch. Tierernahr. 47, 345-360.
• Kim S.Y., Lee K.H., Kim J.H., Oh D.K., 1997. Erythritol production by controlling osmotic pres­sure in Trigonopsis variabilis. Biotechnol. Lett. 19 (8), 727-729.
• Lin S.J., Wen C.Y., Liau J.C., Chu W.S., 2001. Screening and production of erythritol by newly isolated osmophilic yeast-like fungi. Proc. Biochem. 36, 1249-1258.
• Lin S.J., Wen C.J., Wang P.M., Huang J.C., Wei C.L., Chang J.W., Chu W.S., 2010. High-level pro­duction of erythritol by mutants of osmophilic Moniliella sp. Proc. Biochem. 45 (6), 973-979.
• Lipińska E., Błażejak S., Markowski K., 2010. Koncepcja wykorzystania gliceryny odpadowej z produkcji biodiesla jako źródła węgla dla drożdży Candida utilis w kulturze mieszanej z bak­teriami octowymi. Acta Scient. Polon., Biotechnol. 9, 3-14.
• Meher L.C., Vidya Sagar D., Naik S.N., 2006. Technical aspects of biodiesel production by transe- sterification - a review. Ren. Sust. Energy Rev. 10, 248-268.
• Moon H.J., Jeya M., Kim I.W., Lee J.K., 2010. Biotechnological production of erythritol and its applications. Appl. Microbiol. Biotechnol., 86, 1017-1025.
• Robak M., Baranowska K., Barszczewski W., Wojtatowicz M., 2005. RAPD jako metoda różnico­wania i identyfikacji drożdży. Biotechnologia. 4, 142-155.
• Rymowicz W., Rywińska A., Marcinkiewicz M., 2009. High-yield production of erythritol from raw glycerol in fed-batch cultures of Yarrowia lipolytica. Biotechnol. Lett. 31, 377-380.
• Rymowicz W., Wojtatowicz M., Rywińska A., Kita A., 1996. Ciągła biosynteza kwasu cytryno­wego z udziałem mutantów octanowych Yarrowia lipolytica. VI Ogólnokrajowa Konferencja Naukowa; Postępy inżynierii bioreaktorowej, Łódź, 24-26 września 1996.
• Rywińska A., Rymowicz W., Żarowska B., Skrzypiński A., 2009. Comparison of citric acid produc­tion from glycerol and glucose by different strains of Yarrowia lipolytica. World J Microbiol Biotechnol 26, 1217-1224.
• Rywińska A., Wojtatowicz M., Wielebińska A., 2003. Otrzymywanie mutantów fil- drożdży Yar­rowia lipolytica do produkcji kwasu cytrynowego. Acta Scient Polon., Biotechnol. 2 (1-2), 11-20.
• Sawada K., Taki A., Yamakawa T., Seki M., 2009. Key role for transketolase activity in erythritol production by Trichosporonoides megachiliensis SN-G42. J. Biosci. Bioeng. 108, 385-390.
• Tomaszewska L., Rywińska A., Gładkowski W., 2012. Production of erythritol and mannitol by Yarrowia lipolytica yeast in media containing glycerol. J. Ind.Microbiol Biotechnol. 39(9), 1333-1343.
• Tomaszewska L., Rywińska A., Musiał I., Utecht M., Juszczyk P., Rymowicz W., Wojtatowicz M., Połomska X., 2011. Skrining szczepów drożdży Yarrowia lipolytica do biosyntezy erytrytolu z glicerolu. Acta Scient. Polon. Biotechnol. 10, 15-28.
• Ueda M., Yamagishi K., 1997. Method for producing erythritol. European Patent Application EP0770683.
• Yun J.W., Song S.K., 1994. Production of extracellular polyols in Aureobasidium pullulans. Biotechnol. Let. 16, 949-954.
• Wojtatowicz M., 1991. Studia nad biosyntezą kwasów cytrynowych przez szczep Yarrowia lipolytica A-101 i jego mutanty. Rozpr. Hab. 96, Wyd. AR Wrocław. www.ebb-eu.org